大自然中最硬的物质是金刚石。自然界没有一种物质的硬度可以与金刚石匹敌，金刚石从而获得硬度之王的桂冠。

其实，金刚石和石墨一样，都是由碳组成的，之所以硬度差异悬殊，是因为它们的原子结构完全不同。通过X光，可以看到，在金刚石晶体中，碳原子排列成空间的棱锥形的结构，它的每一个方都有相同的硬度。而石墨中的碳原子排列成一片片平面的六角形结构，片与片的结合力微弱，所以石墨很容易裂成薄片。由于地球上天然金刚石很稀少，从上世纪50年代开始，很多国家都在进行通过一定条件把石墨转化为金刚石的尝试，在摄氏1800度的高温和7万个大气压的条件下，人们终于将石墨变成了人造金刚石。今天，随着现代科技和现代工业的发展，金刚石已从单纯的工艺原料，变为重要的工业材料。金刚石年产量(包括天然和人造)已达1亿克拉(20吨)以上。